机械原理试题及答案

N
K(K
1) 2
4(4 1) 2
6
其中有 3 个绝对瞬心。 （2）瞬心位置如图所示 ：
∞
P34
（ 3 ） 21 1 P12 P14 P12 P24 方向： 2 与 1 同向，顺时针方向。
4 P24
vM v p32 l 2 P24P32
方向如图所示。
n
1
P14 P13
1 P12
3
M
2 P23
(3)
Wmax
50
104.72J
(4) 可 在 主 轴 上 安 装 飞 轮 以 减 小 速 度 波 动。
5
2、在图示轮系中，已知各轮齿数为：Z1 Z 2 30, Z3 40 ，Z4 20 ，Z5 18 ，Z6 38 ， 试求传动比 i1H 并说明轮 1 和系杆 H 的转向关系。(本小题 8 分)
置 ；（4 分）
（3） 最 大 盈 亏 功Wmax；（4 分）
（4）若 速 度 不 均 匀 系 数 为 0.1， 应 装 在 主 轴 上 飞 轮 的 转 动 惯 量
解 (1)
求 Md
Md
2
Md 50Nm
(2)
max 对 应 于 0(2)，
min 对
应
于
2 3
和 4 。 3
J F。（ 4 分 ）
二、图 解 题 （本大题 3 小题，共 31 分）。。
1、图示四杆机构，已知图示机构的尺寸及原动件 1 的角速度1 。
求： （1）图示机构共有多少个瞬心？其中几个是绝对瞬心？（4 分） （2）标出所有瞬心的位置；（6 分）
（3）用瞬心法求 M 点的速度 vM （3 分）。要求：（本小题 13 分）
解： （1）瞬心数目
4、径向槽均布的槽轮机构槽轮的最少槽数为 3 。
5、凸轮机构从动件的基本运动规律有(1) 等速运动规律 (2) 等加速等减速运动规律 (3) 简谐运动规律，(4) 摆线运动规律。其中等速 运动规律在行程始末位置有刚性冲击。
6、行星轮系齿数与行星轮数的选择必须满足的四个条件是① 传 动 比 、② 同 心 、③ 邻 接。 ④ 安 装。
机械原理试题及答案
一、填 空 题 （每空 1 分，共 17 分）
1、在平面机构中，具有两个约束的运动副是 低 副，具有一个约束的运动副是 高
副。
2、划分机构的杆组时应先按 低 的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的 最高 级
别确定。
3、铰链四杆机构共有 6 个速度瞬心，其中 3 个是绝对瞬心，3 个是相对瞬心。
解： 齿轮 1、2（3）组成定轴轮系，齿轮 3、4、5、6、系杆 H 组成星星轮系。
大轮
40
200 mm 187.94 mm 210 mm 200 mm
5
9） pb pcos 10） B1B2
11）
B1B2 pb
29.52 mm 50 mm
1.694
（9 分）
（2）1）r 变大 2）r 不变 3） '变大 4）i12不变
5）有齿侧间隙
6）节圆压力角等于啮合角 四、计 算 题
（6 分）
ha 1,c 0.25。（本小题 19 分）
（1）分别计算两轮的分度圆半径、基圆半径、节圆半径、顶圆半径、标准中心距、无侧隙啮合
角、分度圆齿距和基圆齿距，并用作图法确定实际啮合线长。（13 分）
（2）若中心距加大，回答下列问题（把不对的划去）（6 分）
1）节圆半径r （变大，变小，不变） 2）分度圆半径r （变大，变小，不变） 3）啮合角'（变大，变小，不变） 4）传动比i12（变大，变小，不变）
Vp23
2、在图示对心直动尖顶从动件盘形凸轮
n
Leabharlann Baidu
机构中，凸轮为一偏心圆，O 为凸轮的
5
几何中
心
，O1 为凸轮的回转
中心。直线 AC 与 BD 垂直，且O1O
OA 2
30
mm，试计算：
（1）该凸轮机构中 C、D 两点的压力角；（6 分）
（2）该凸轮机构从动件的行程 h。（4 分）
(1)C 0
D
arctg(O1O) OA
（5 分）
（2）极位夹角 C1AC2 30
K
180 180
180 180
30 30
1. 4
（5 分）
（3） max
arcsin
e lAB lBC
arcsin
69.28 29.28 109 .28
64.4
5
三、图解并计算题 （本大题共 2 小题，共 30 分）。 1、试对图示机构：(本小题 11 分)
（1）计算自由度；（3 分） （2）对图示机构进行高副低代和结构分析，并确定 该机构的级别。（8 分）
解：(1) F 3 7 29 1 2
(2) 低代后机构如图 a 所示；可拆出 3 个Ⅱ级组 （图 b)，故该机构为两个自由度的Ⅱ级机构。
2 、 一 对 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动 ， 已 知 i12 2,z1 20,m 10 mm, 20 ，
1、 图 示 为 作 用 在 机 器 主 轴 上 一 个 工 作 循 环 内 驱 动 力 矩 M d 的 变 化 规 律 。阻 力
矩 Mr 如图所示，驱动力矩 M d 为常数，机器的等效转动惯量 J 为常数 。
试 求：( 本 大 题 14 分 )
（1） 等 效 驱 动 力 矩 Md ；（2 分）
（2） 主 轴 最 大 角 速 度 max 和 最 小 角 速 度 min 对 应 的 主 轴 转 角 位
5）齿侧间隙（有，没有）
6）节圆压力角（等于，大于，小于）啮合角。
解：（1）公式
1）z2 i12z1 2）r mz 2 3）rb rcos 4）ra r ha 5）r r
6） 7）a r1 r2 8） p m
小轮
20 100 mm 94 mm 110 mm 100 mm 20 300 mm 31.42 mm
C1AC2 AC1C2 30
为等腰三角形，所以 AC2 C1C2 AC1 2C1C2 cos30 2 80 cos30 138.56 mm
AB BC 138.56
BC AB 80
联立解得
BC 109.28 mm AB 29.28 mm
e AC2 sin60 80 sin60 69.28 mm
26.57
(2) h=60 mm
3、在偏置曲柄滑块机构中，已知滑块行程为80 mm，
D
当滑块处于两个极限位置时，机构压力角各为30 和
60 ，试用图解法或解析法求：
（1）杆长lAB、lBC及偏距 e；（4 分）
（2）该机构的行程速度变化系数 K；（2 分）
（3）该机构的最大压力角max；（2 分） 解：（1〕在 AC1C2 中